染色體芯片檢測(cè)下胎兒心臟發(fā)育異常與遺傳學(xué)異常相關(guān)性

金雪鴻 陳鵬龍 陳明妹 魏麗美 范梅花 陳華芳 鄭蕾 張向東 劉姣

[摘要] 目的 探討研究染色體芯片檢測(cè)下胎兒心臟發(fā)育異常與遺傳學(xué)異常的相關(guān)性。 方法 選取2017年11月～2018年11月在本院接受產(chǎn)前檢查顯示異常的308例孕中期孕婦為研究對(duì)象，影像學(xué)檢查心臟超聲顯示胎兒心臟發(fā)育異常孕婦18例為研究組，無(wú)胎兒心臟發(fā)育異常因高齡合并超聲檢查顯示異常的290例孕婦為對(duì)照組，采集羊水行染色體核型分析和芯片分析。 結(jié)果 研究組胎兒復(fù)雜性心臟畸形15例，占83.33%，合并多發(fā)畸形3例，占16.67%;染色體異常3例，合并多發(fā)畸形1例，復(fù)雜性心臟畸形2例;芯片異常3例，合并多發(fā)畸形1例，復(fù)雜性心臟畸形2例。對(duì)照組胎兒正常78例，超聲檢查單發(fā)畸形178例，多發(fā)畸形34例，兩組胎兒畸形率相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=5.342，P=0.005）;研究組染色體異常3例，占16.67%，對(duì)染色體正常的心臟發(fā)育異常胎兒進(jìn)行芯片檢查，芯片異常3例，芯片檢查結(jié)果為10號(hào)染色體長(zhǎng)臂末端片段缺失，對(duì)照組染色體均正常。 結(jié)論 胎兒心臟發(fā)育異常時(shí)合并遺傳學(xué)異常幾率增大，染色體芯片檢測(cè)可有效診斷胎兒發(fā)育異常。

[關(guān)鍵詞] 染色體;芯片;胎兒心臟發(fā)育異常;遺傳學(xué)異常

[中圖分類(lèi)號(hào)] R714.5? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2020）02-0111-05

Correlation between fetal heart development abnormalities and genetic abnormalities detected by chromosome microarray

JIN Xuehong1? ?CHEN Penglong2? ?CHEN Mingmei1? ?WEI Limei1? ?FAN Meihua1? ?CHEN Huafang1? ?ZHENG Lei1? ?ZHANG Xiangdong1? ?LIU Jiao1

1.Department of Ultrasound， Lishui Maternal and Child Health Hospital in Zhejiang Province， Lishui? ?323000， China; 2.Prenatal Diagnosis Center， Lishui Maternal and Child Health Hospital in Zhejiang Province， Lishui? ?323000， China

[Abstract] Objective To investigate the correlation between fetal heart development abnormalities and genetic abnormalities detected by chromosome microarray. Methods 308 cases of pregnant women in the second trimester of pregnancy who underwent prenatal examination from November 2017 to November 2018 were selected as subjects. Imaging examination showed that 18 cases of fetal heart development abnormalities were included in the study group. 290 pregnant women combined with ultrasound examination abnormality due to advanced age and without fetal heart development abnormalities were set as the control group. The amniotic fluid was collected and the chromosome karyotype analysis and microarray analysis was performed. Results There were 15 cases of fetal complex cardiac malformation in the study group， accounting for 83.33%; 3 cases with multiple malformations， accounting for 16.67%; 3 cases with chromosomal abnormalities， 1 case with multiple malformations， 2 with complicated cardiac malformations; 3 cases with microarray abnormality， 1 case complicated with multiple malformations and 2 cases with complicated cardiac malformations. There were 78 normal fetuses in the control group. There were 178 cases of single malformation and 34 cases of multiple malformations showed by ultrasound. The difference between the two groups was statistically significant（χ2=5.342，P=0.005）. The study group had 3 cases of chromosomal abnormalities， accounting for 16.67%. And the fetuses with fetal heart abnormalities of the normal chromosome were examined by microarray. There were 3 cases of microarray abnormalities. The result of the microarray was that the long-arm end fragment of chromosome 10 was deleted， and the chromosomes of the control group were normal. Conclusion The probability of combined genetic abnormalities is increased when fetal heart development is abnormal. Chromosome microarray detection can effectively diagnose fetal development abnormalities.

[Key words] Chromosome; Microarray; Fetal heart development abnormalities; Genetic abnormalities

胎兒心臟發(fā)育異常是一種常見(jiàn)的胎兒畸形，是指胎兒胚胎發(fā)育過(guò)程中血管組織和心臟發(fā)育異常，其發(fā)病率高達(dá)0.8%，活產(chǎn)胎兒中嚴(yán)重心臟發(fā)育異常率約為0.4%，胎兒尸檢中嚴(yán)重心臟發(fā)育異常率高達(dá)10%[1]。胎兒心臟發(fā)育異常是造成胎兒死亡、殘疾的重要原因。其主要發(fā)病原因是孕婦糖尿病、家族遺傳、孕婦孕期亂服藥物、病毒感染、孕婦不良嗜好等[2-3]。

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的提高和醫(yī)學(xué)水平的發(fā)展，胎兒超聲檢查技術(shù)也得到飛速發(fā)展，胎兒心臟發(fā)育異常檢出率也大大提高，同時(shí)手術(shù)治療水平也得到顯著提高[4]。但是國(guó)內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)兒童心臟病發(fā)病率居高不下，尤其是近10年，胎兒心臟異常致死率不降反升，這表明手術(shù)可以解決胎兒心臟發(fā)育異常結(jié)構(gòu)上的異常，但是對(duì)胎兒發(fā)育期產(chǎn)生的遺傳學(xué)異常和由此帶來(lái)的心肌損傷治療效果不佳，同時(shí)這些異常也不能通過(guò)影像學(xué)檢查手段發(fā)現(xiàn)，這也增加了胎兒心臟異常致死率[5]。所以增加對(duì)孕期胎兒的檢查力度，結(jié)合影像學(xué)檢查結(jié)果，綜合判定胎兒心臟功能和心肌損害狀況，這將大大降低新生兒出生缺陷率，緩解患兒家庭經(jīng)濟(jì)壓力和精神壓力，提高優(yōu)生優(yōu)育率。

染色體芯片分析技術(shù)又被稱(chēng)為分子核型分析，主要是在全基因組水平進(jìn)行掃描，重點(diǎn)檢測(cè)基因組微重復(fù)、微缺失等基因組失衡異常[6]。近年來(lái)，大量醫(yī)護(hù)人員提出采用染色體芯片分析技術(shù)診斷胎兒心臟發(fā)育異常，但是尚未有清晰的結(jié)果，本次采取控制單一變量方法對(duì)染色體芯片檢測(cè)下胎兒心臟發(fā)育異常與遺傳學(xué)異常的相關(guān)性進(jìn)行研究分析，為胎兒心臟發(fā)育異?；颊呖祻?fù)提供新的依據(jù)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年11月～2018年11月在本院接受產(chǎn)前檢查并顯示有異常的308例孕中期孕婦為研究對(duì)象，年齡20～36歲，平均（27.32±7.81）歲。影像學(xué)檢查心臟超聲顯示胎兒心臟發(fā)育異常孕婦18例為研究組，無(wú)胎兒心臟發(fā)育異常因高齡合并超聲檢查顯示異常的290例孕婦為對(duì)照組。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)審理批準(zhǔn)，患者或家屬均簽署知情同意書(shū)。兩組患者年齡、體質(zhì)量和病程等一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。見(jiàn)表1。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：?jiǎn)翁ト焉镌袐D;孕婦未患有影響本次研究的臟器衰竭等其他疾病;入本院之前未進(jìn)行其他治療;同意參加本次研究;無(wú)精神病者。排除標(biāo)準(zhǔn)：孕婦診斷、治療等病歷資料不全者;患有嚴(yán)重心肺等其他疾病的孕婦;無(wú)法參與研究者;中途退出研究者;妊娠合并癥者。

1.3 研究方法

1.3.1 胎兒標(biāo)本采集? 孕婦簽署“侵入性產(chǎn)前診斷知情同意書(shū)”及“產(chǎn)前染色體芯片檢測(cè)知情同意書(shū)”，本研究經(jīng)過(guò)浙江省麗水市婦幼保健院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。308例入選孕婦在B超引導(dǎo)下經(jīng)腹羊膜腔穿刺術(shù)，采集孕婦羊水30 mL，其中20 mL用于染色體核型分析，10 mL用于產(chǎn)前染色體芯片檢測(cè)。

1.3.2 胎兒染色體核型分析? 染色體核型分析按實(shí)驗(yàn)室常規(guī)操作如下完成：分別接種于2個(gè)羊水細(xì)胞培養(yǎng)瓶，其中20 mL的羊水培養(yǎng)瓶放置于5% CO2四川南格爾生物醫(yī)學(xué)股份有限公司生產(chǎn)的培養(yǎng)箱，37℃培養(yǎng)8～10 d，定期更換培養(yǎng)液傳代，收獲前3 h加入江蘇方強(qiáng)制藥廠(chǎng)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的終濃度為2×10-4 g/L的秋水仙素，然后收獲細(xì)胞、制片、常規(guī)G顯帶（320帶）。鏡下計(jì)數(shù)30個(gè)分裂相，分析5個(gè)核型，參考《人類(lèi)細(xì)胞遺傳學(xué)國(guó)際命名體制》（ISCN2013）[6]完成胎兒染色體命名。

1.3.3 染色體芯片分析? 另外10 mL羊水，SNP array分析應(yīng)用Qiagen公司的QIAamp DNA Blood mini kit試劑盒進(jìn)行DNA提取。采用美國(guó)Affymetrix公司的SNP array檢測(cè)平臺(tái)和CytoScan 750 K芯片進(jìn)行全基因組拷貝數(shù)變異（CNVs）和單核苷酸多態(tài)性（SNP）檢測(cè)。所有操作由專(zhuān)人按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。

1.3.4 超聲方法? 孕婦采取側(cè)臥或平臥體位，顯露腹部，美國(guó)GE Voluson E8的彩色多普勒超聲診斷儀確定胎兒位置，檢查胎兒腦部結(jié)構(gòu)、脊柱、肝臟、心臟、四肢、頭顱等異常，然后檢查胎盤(pán)、臍帶、羊水狀況。

1.4 觀察指標(biāo)

觀察記錄患者的姓名、年齡、身高、體重、孕周等基本信息，記錄兩組孕婦胎兒畸形情況，記錄芯片檢測(cè)和染色體核型結(jié)果。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)學(xué)分析進(jìn)行分析。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料用（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 胎兒畸形情況

研究組胎兒復(fù)雜性心臟畸形15例，占83.33%，合并多發(fā)畸形3例，占16.67%;染色體異常3例，合并多發(fā)畸形1例，復(fù)雜性心臟畸形2例;芯片異常3例，合并多發(fā)畸形1例，復(fù)雜性心臟畸形2例。對(duì)照組正常78例，占26.90%，單發(fā)畸形178例，占61.38%，多發(fā)畸形34例，占11.72%，兩組胎兒畸形率相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=5.342，P=0.005）。見(jiàn)表2。

表2? ?胎兒畸形情況對(duì)比分析

2.2 芯片檢測(cè)和染色體核型結(jié)果分析

研究組染色體異常3例，占16.67%，其中2例為21-三體胎兒，B超檢查顯示為“胎兒可能單心房，心內(nèi)膜墊損傷”及“心內(nèi)膜墊損傷，可能胎兒法絡(luò)四聯(lián)癥，可能肺動(dòng)脈狹窄”;1例為69，XXX，B超檢查顯示為“胎兒心臟畸形，同時(shí)合并胎兒胃、腎臟、心臟多發(fā)畸形”。對(duì)染色體正常的心臟發(fā)育異常胎兒進(jìn)行芯片檢查，芯片異常3例，1例B超檢查結(jié)果為“羊水偏少、泌尿系統(tǒng)發(fā)育異?！?，芯片檢查結(jié)果為22號(hào)染色體缺失，致使胎兒出現(xiàn)腭心面綜合征，1例B超檢查結(jié)果為“主動(dòng)脈瓣發(fā)育異?！保酒瑱z查結(jié)果為4號(hào)染色體短臂末端大片段缺失，1例B超檢查結(jié)果為“胎兒大血管發(fā)育異常，可能室間隔缺損”，芯片檢查結(jié)果為10號(hào)染色體長(zhǎng)臂末端片段缺失，對(duì)照組染色體均正常。見(jiàn)圖1～3。

2.3 典型案例

研究組28歲孕婦，胎兒染色體異常。見(jiàn)圖4。

2.4 細(xì)胞培養(yǎng)圖

羊水細(xì)胞呈不規(guī)則三角形或者梭形生長(zhǎng)，其細(xì)胞核為卵圓形。見(jiàn)封三圖4。

3 討論

胎兒心臟發(fā)育異常主要原因有多因素遺傳：環(huán)境與遺傳共同作用;環(huán)境因素：放射污染、環(huán)境污染和病毒感染;遺傳因素：基因突變和染色體異常等[7-8]。研究發(fā)現(xiàn)，新生兒中約有0.6%左右的染色體異常率，目前國(guó)內(nèi)外醫(yī)護(hù)人員已達(dá)成共識(shí)[9-11]。鑒于染色體異常給胎兒及其家庭帶來(lái)的嚴(yán)重影響，國(guó)外研究機(jī)構(gòu)提出所有心臟發(fā)育異常的胎兒均進(jìn)行產(chǎn)前染色體診斷檢查[12-13]。

胎兒22～24周左右進(jìn)行超聲檢查最易診斷心臟發(fā)育異常，但是孕婦往往錯(cuò)失檢查的最佳時(shí)機(jī)[14]。所以要加大對(duì)產(chǎn)前檢查，尤其是染色體異常檢查的宣傳力度，讓廣大孕婦產(chǎn)前及時(shí)檢查，降低胎兒心臟發(fā)育異常率，提高我國(guó)人口素質(zhì)，所以研究人員應(yīng)加大對(duì)孕婦產(chǎn)前診斷檢查，加大對(duì)染色體芯片技術(shù)研究力度，提高檢查診斷率，早日攻克胎兒心臟發(fā)育異常難題，給患兒和家屬帶來(lái)福音[15-17]。國(guó)外研究人員發(fā)現(xiàn)，染色體異常與胎兒多發(fā)畸形關(guān)系極其密切，胎兒畸形部位越多，其染色體異常發(fā)生概率越大，所以研究人員建議胎兒其他器官畸形也要進(jìn)行染色體檢查。

本次研究發(fā)現(xiàn)，研究組胎兒復(fù)雜性心臟畸形15例，占83.33%，合并多發(fā)畸形3例，占16.67%;染色體異常3例，合并多發(fā)畸形1例，復(fù)雜性心臟畸形2例。部分研究人員發(fā)現(xiàn)，心內(nèi)膜墊損傷、法洛四聯(lián)癥等胎兒心臟發(fā)育異常患兒中染色體核型發(fā)生異常幾率明顯增大。本次研究發(fā)現(xiàn)，研究組染色體異常3例，其中2例為21-三體胎兒，B超檢查顯示為“胎兒可能單心房，心內(nèi)膜墊損傷”及“心內(nèi)膜墊損傷，可能胎兒法絡(luò)四聯(lián)癥，可能肺動(dòng)脈狹窄”;1例為69，XXX，B超檢查顯示為“胎兒心臟畸形，同時(shí)合并胎兒胃、腎臟、心臟多發(fā)畸形”，這與國(guó)內(nèi)部分人員的研究結(jié)果基本一致[18-20]。通過(guò)芯片檢測(cè)，可以得到胚胎、生殖細(xì)胞等基因片段，則可以利用這些片段深入研究生育生殖機(jī)制及部分疾病發(fā)生機(jī)制。本次研究采用微陣列比較基因組雜交芯片技術(shù)，利用750K芯片對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行分析研究，研究發(fā)現(xiàn)，芯片異常3例，1例芯片檢查結(jié)果為22號(hào)染色體缺失，致使胎兒出現(xiàn)腭心面綜合征，1例芯片檢查結(jié)果為4號(hào)染色體短臂末端大片段缺失，1例芯片檢查結(jié)果為10號(hào)染色體長(zhǎng)臂末端片段缺失。部分研究提出，4號(hào)染色體發(fā)生異常與新生兒智障和心臟發(fā)育異常關(guān)系密切。這表明芯片檢查，尤其在胎兒心臟發(fā)育異常方面發(fā)揮重要作用，利用芯片技術(shù)可以檢測(cè)出患兒染色體微重復(fù)、微缺損，較之染色體核型分析，其確診率更高，故在產(chǎn)前進(jìn)行染色體檢查的同時(shí)接受芯片檢測(cè)，這和部分人員的研究結(jié)果基本一致[21-22]。

綜上所述，胎兒心臟發(fā)育異常時(shí)合并遺傳學(xué)異常幾率增大，染色體芯片檢測(cè)可有效診斷胎兒發(fā)育異常。

但是本次研究參與患者數(shù)量有限且樣本量不大，研究結(jié)果有局限性，尚需進(jìn)一步研究。

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（收稿日期：2019-04-25）